[發(fā)明專利]一種非視域掃描成像系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011635160.5
• 申請日: 2020-12-31
• 公開（公告）號: CN112817007A
• 公開（公告）日: 2021-05-18
• 發(fā)明（設計）人: 石巖;陸秋萍;金尚忠;陳義;徐睿;趙春柳
• 申請（專利權(quán)）人: 之江實驗室
• 主分類號: G01S17/89
• 分類號: G01S17/89;G01S17/894;G01S7/481
• 代理公司: 杭州鈐韜知識產(chǎn)權(quán)代理事務所(普通合伙) 33329
• 代理人: 唐靈;趙杰香

1.一種非視域掃描成像系統(tǒng)，其特征在于：所述系統(tǒng)包括掃描單元和信號探測單元，光源光束經(jīng)過所述掃描單元的內(nèi)部光路后出射，經(jīng)中繼面反射繞過障礙物照射在目標物上，從目標物上反射的光束再度由所述中繼面反射后被所述信號探測單元接收，根據(jù)接收的信息可通過后續(xù)的重建算法恢復所述目標物的信息；所述掃描單元包括第一掃描振鏡、第二掃描振鏡和第一4f光學系統(tǒng)，所述第一掃描振鏡的幾何中心點、第二掃描振鏡的幾何中心點皆與所述第一4f光學系統(tǒng)位于同一光軸；所述第一掃描振鏡的幾何中心點位于所述第一4f光學系統(tǒng)的前焦面，所述第二掃描振鏡的幾何中心點位于所述第一4f光學系統(tǒng)的像平面；所述第一掃描振鏡的旋轉(zhuǎn)軸與所述第二掃描振鏡的旋轉(zhuǎn)軸正交；所述光源光束在所述掃描單元中的光路依次經(jīng)過所述第一掃描振鏡、第一4f光學系統(tǒng)、第二掃描振鏡，所述第一、第二掃描振鏡繞各自旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)，使自所述掃描單元出射的光束在所述中繼面上的落點移動。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種非視域掃描成像系統(tǒng)，其特征在于：所述第一4f光學系統(tǒng)包括兩個同軸共焦設置的透鏡，所述兩個透鏡完全一致。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種非視域掃描成像系統(tǒng)，其特征在于：以所述4f光學系統(tǒng)的光軸為基準建立空間直角坐標系，所述光學系統(tǒng)的光軸為Z軸，所述第一掃描振鏡的旋轉(zhuǎn)軸平行于X軸，所述第二掃描振鏡的旋轉(zhuǎn)軸平行于Y軸；所述第一、第二掃描振鏡的幾何中心點皆處于各自的旋轉(zhuǎn)軸上。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種非視域掃描成像系統(tǒng)，其特征在于：所述光源光束保持在所述第一掃描振鏡的掃描中心。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種非視域掃描成像系統(tǒng)，其特征在于：在所述中繼面上設置點陣列，所述掃描單元分別對點陣列上的各個點進行掃描。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種非視域掃描成像系統(tǒng)，其特征在于：所述信號探測單元包括收集透鏡、第三振鏡、第二4f光學系統(tǒng)、第四振鏡、聚焦透鏡、探測器，所述收集透鏡與中繼面平行放置；所述第三振鏡的幾何中心點、第四振鏡的幾何中心點皆與所述第二4f光學系統(tǒng)位于同一光軸；所述第三振鏡的幾何中心點位于第二4f光學系統(tǒng)的前焦面，所述第四振鏡的幾何中心點位于第二4f光學系統(tǒng)的像平面；所述第三振鏡的旋轉(zhuǎn)軸與所述第四振鏡的旋轉(zhuǎn)軸正交。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種非視域掃描成像系統(tǒng)，其特征在于：以所述第二4f光學系統(tǒng)的光軸為基準建立空間直角坐標系，其中，所述第二4f光學系統(tǒng)的光軸為Z軸，所述第三振鏡的旋轉(zhuǎn)軸平行于X軸，所述第四振鏡的旋轉(zhuǎn)軸平行于Y軸，第三振鏡、第四振鏡的幾何中心點皆處于各自的旋轉(zhuǎn)軸上。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種非視域掃描成像系統(tǒng)，其特征在于：所述收集透鏡沿Z軸方向移動，所述第三振鏡繞該第三振鏡的旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)，使由所述收集透鏡收集到的光束經(jīng)所述第三振鏡反射后平行于所述第二4f光學系統(tǒng)的光軸。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種非視域掃描成像系統(tǒng)，其特征在于：所述中繼面一直位于所述收集透鏡的前焦面。

10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種非視域掃描成像系統(tǒng)，其特征在于：所述第四振鏡繞該第四振鏡的旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)，使得經(jīng)過所述第二4f光學系統(tǒng)的光束自該第四振鏡反射后由所述聚焦透鏡聚焦再被所述探測器接收。